[发明专利]一种诱导脂肪来源间充质干细胞肌源性分化的方法

说明书

本发明公开了一种诱导脂肪干细胞(ADSCs)肌源性分化的方法，所述方法包括将脂肪干细胞(ADSCs)置于含有诱导剂H₂的培养环境中，在温度35‑40℃中诱导3‑9天。本发明发现，在诱导9天后，细胞表达肌钙蛋白，肌球蛋白，MyoD和MHC，同时，肌节α‑肌动蛋白表达和成肌细胞分化率显着高于对照组。本发明首次采用氢气有效地促进了ADSCs的肌源性分化，与5‑氮杂胞苷(5‑Aza)施用相比，氢暴露是一种更简单，无毒且便宜的分化方法，同时，氢气还可以增加5‑Aza对ADSC成肌细胞分化的作用。可见，氢是实现MSC分化为肌纤维的推荐诱导剂，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于干细胞肌源性分化技术领域，具体涉及一种诱导脂肪来源的间充质干细胞肌源性分化的方法。

背景技术

创伤，神经损伤，肿瘤切除术或变性肌肉疾病(例如肩袖撕裂后的脂肪浸润)引起的骨骼肌功能丧失是一个严重的临床问题，显然会影响人们的日常生活和工作，但解决方案很少。干细胞移植是一种在1990年代开发的有前途的技术，为骨骼肌疾病的治疗提供了希望。

近年来，对人类MSC的研究受到了广泛关注，其中大多数是骨髓来源的间充质干细胞(BMSC)和脂肪来源的间充质干细胞(ADSC)。如体外，离体和体内证据所示，这些多能细胞可以分化为成熟的脂肪细胞，软骨细胞，成骨细胞，心肌细胞，肝细胞，神经元样和内皮细胞，以及其他谱系。然而，骨髓提取是痛苦的，并且骨髓细胞的数量极少，因此需要体外扩增以获得足够的细胞。当前，漫长的扩增过程限制了BMSC的临床应用。通过微创吸脂从脂肪组织中获得的ADSC具有丰富的优势，并且易于从可再生细胞来源获得。与BMSC相比，ADSC具有很大的优势，因为它们易于收获，具有多分化潜能并且易于扩增，并且具有基因组稳定性和低免疫原性。ADSCs还可以用于生产许多具有良好存活能力的多能干细胞，并且是干细胞生物工程研究的种子细胞。由于脂肪组织和骨髓从中胚层发育并包含易于分离的基质成分，因此ADSCs和BMSCs具有许多相似的生物学特性，并且可以在多次传代后保持干细胞的特性，并且衰老程度相对较低，这使得它们组织工程中理想的种子细胞。

2001年，Zuk首次通过脂肪消化和分离以及干细胞提取从人体脂肪组织中获得了ADSC，并且脂肪干细胞的研究也在继续发展。ADSC具有多向分化潜力和自我更新功能；此外，可以在一定条件下诱导这些细胞分化为成肌细胞，成脂细胞，成骨细胞和成软骨细胞。在这项研究中，通过手术从新西兰白兔的腹股沟获得脂肪组织，并通过酶消化获得ADSC。

目前，5-氮杂胞苷(5-Aza)是诱导MSCs分化的最常用化学试剂。但是，这种方法具有一定程度的细胞毒性，在某种程度上，细胞增殖受到影响，导致细胞分化时形态发生改变。最重要的是，成肌细胞分化的机制仍不清楚。氢是一种无色，无味，具有生物活性的还原性小分子气体，可与体内的活性氧发生反应。同时，氢的抗氧化，抗炎和抗凋亡作用已在多种动物疾病模型和人体研究中得到证实。由于含氢培养箱的发明，现在可以评估氢对体外细胞增殖和分化的影响。但在现有技术中并没有关于氢用于干细胞领域，其对ADSCs诱导的成肌细胞分化的作用尚未见报道。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明旨在通过比较不同培养条件下ADSC诱导和分化为肌细胞的两种方法，研究氢是否对ADSC的肌源性分化具有有益作用。

第一方面，本发明提供了一种诱导脂肪来源的间充质干细胞(ADSC)肌源性分化的方法，所述方法包括将待诱导细胞置于含有诱导剂的培养环境中诱导肌源性分化，所述诱导剂包括氢气。

采用上述技术方案的效果：在含有氢气的培养条件下，可以成功诱导脂肪来源的间充质干细胞(ADSC)肌源性分化，氢是一种无色，无味，无毒，具有生物活性的还原性小分子气体，可与体内的活性氧发生反应，且本方法能够避免采用诱导剂5-氮杂胞苷(5-Aza)产生的细胞形态变化。

上述技术方案可进一步改为以下技术方案：